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龙图腾网获悉中国科学院深圳先进技术研究院申请的专利一种氧化铪基铁电薄膜、制备方法及应用获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114400179B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111621293.1，技术领域涉及：H01L21/28；该发明授权一种氧化铪基铁电薄膜、制备方法及应用是由贾婷婷;戴文斌;蔡亚丽;于淑会;孙蓉设计研发完成，并于2021-12-28向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种氧化铪基铁电薄膜、制备方法及应用在说明书摘要公布了：本申请涉及铁电薄膜技术制备领域，具体公开了一种氧化铪基铁电薄膜、制备方法及应用。氧化铪基铁电薄膜的制备方法为：衬底预处理：采用有机溶剂对衬底进行清洗；底电极的沉积：采用物理气相沉积方式在衬底上沉积底电极；HZO薄膜沉积：采用脉冲激光沉积方式在底电极上沉积HZO薄膜；覆盖层沉积：采用脉冲激光沉积方式在HZO薄膜上沉积覆盖层；退火：在400‑800℃高温中通入20‑80mTorr氧气，保持3‑30min后使薄膜样品冷却至室温；顶电极沉积：采用物理气相沉积方式在覆盖层上沉积顶电极，形成氧化铪基铁电薄膜。本申请的氧化铪基铁电薄膜可用于制作负电容场效应晶体管，其具有铁电性性能优异的特点。

本发明授权一种氧化铪基铁电薄膜、制备方法及应用在权利要求书中公布了：1.一种氧化铪基铁电薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 衬底预处理：取一块4寸的p型硅Si片，依次采用丙酮、乙醇和去离子水对p-Si片进行超声清洗，设定清洗时间为5min，清洗完毕后用氮气枪吹干清洗后的硅片表面，以备用来后续的底电极TiN的沉积； TiN电极的沉积：在磁控溅射镀膜仪中，以TiN靶材为原料，将磁控溅射镀膜仪内的腔体气压抽至10-5Pa后，加热腔体至350℃；打开通气阀门，通入氮气和氩气混合气0.3Pa，控制氮气和氩气的气流量之比为35:4，设置溅射功率为200W，溅射时间为2h，之后关闭通气阀门，开启挡板溅射TiN靶成Ti离子，Ti离子与N离子在高能量作用下反应生成TiN并沉积于P型硅片基底上，制得所得TiN电极的厚度为120nm；将沉积TiN电极的p型硅片切割成10×10mm的规格，用以进行下一步的HZO薄膜的沉积； HZO薄膜的沉积：使用脉冲激光沉积系统，将沉积腔体气压抽至10-6Pa，加热p-Si片至450℃，关闭分子泵的阀门，通入氧气，将腔体氧分压调节至20mTorr；使用挡板挡住加热p-Si片，开启激光，调节激光能量至1.5W，激光功率为2W，激光频率为9.9Hz，光圈大小为0.5，光圈距离为30cm，靶距为5cm；在切割后的TiN电极上放置HZO陶瓷靶材，使用激光器烧蚀HZO陶瓷靶材，使其形成等离子羽辉，在此过程中进一步调节氧分压至20mTorr稳定之后，撤掉挡板开始沉积HZO薄膜；沉积HZO薄膜的激光能量为1.5W，激光频率为9.9Hz，激光发数为2000发；沉积完HZO薄膜之后保温60s，即可得到厚度为4.3nm的HZO薄膜； Al2O3薄膜的沉积：加热p-Si片至450℃，将脉冲激光沉积系统内的腔体氧分压调节至80mTorr；使用挡板挡住p-Si片，开启激光，调节激光能量至2W，激光功率为2W，激光频率为9.9Hz，光圈大小为0.5，光圈距离为30cm，靶距为5cm；在HZO薄膜上放置非晶态的Al2O3陶瓷靶材，使用激光烧蚀Al2O3陶瓷靶材，使其形成等离子羽辉，在此过程中进一步调节腔体中的氧分压至80mTorr并保持稳定，当等离子羽辉完全形成后，撤掉挡板开始用脉冲激光沉积设备沉积Al2O3薄膜；设置沉积Al2O3薄膜的激光能量为2W，激光频率为9.9Hz，激光发数为12000发，在沉积完HZO薄膜之后保温600s，即可得到厚度为20nm的Al2O3薄膜；此时，衬底、TiN底电极、HZO薄膜、和Al2O3薄膜依次排布，形成薄膜样品； 退火：将沉积后的薄膜样品在腔体内进行退火，设置退火温度在500℃，退火时间为3min，退火气氛为80mTorr氧分压； Au电极的沉积：当退火结束后，利用磁控溅射镀膜仪对薄膜样品进行磁控溅射Au电极，首先，将磁控溅射镀膜仪内的腔体气压抽至3×10-3Pa，打开通气阀门通入氩气，设置溅射功率为40W，溅射时间为300s，接着在常温环境下溅射Au靶，在上述制备的Al2O3薄膜上盖上掩膜版，镀上电极直径为500um的圆形Au电极，此时，p-Si片、TiN电极、HZO薄膜、Al2O3薄膜和Au电极依次排布，形成最终的氧化铪基铁电薄膜。

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